JP2016531261A - 変更可能な部分的バイパスを利用する方法および熱交換システム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2013年6月28日に出願された米国仮特許出願第61/841,252号、および、2013年7月31日に出願された米国特許出願第13/955,923号の利益を主張するものである。
反応剤流れの変更可能な部分的バイパスを利用する向流シェルアンドチューブ式熱交換器の内部部品の過熱を低減するための方法が提供される。この方法は以下のステップを含む。冷却反応剤の第1の供給流れ(FF1)が、第1の制御弁(CV1)で、冷却反応剤の第1の主流(MF1)と冷却反応剤の第1のバイパス流(BF1)とに分割され、第1の主流(MF1)が、向流シェルアンドチューブ式熱交換器の管側において熱交換器を通って流れる。熱が、第1の主流(MF1)と高温のシェル側流体の流れとの間でシェルアンドチューブ式熱交換器において交換され、加熱された反応剤の第1の混合流(CF1)と冷却されたシェル側流体の流れとを生成するために、第1の主流(MF1)を第1のバイパス流(BF1)と混合し、第1の混合流(CF1)が熱交換器の第1の反応剤出口(RO1)において熱交換器を出て行く。第1の反応剤出口(RO1)またはその下流において、第1の混合流(CF1)の温度が測定される。第1の混合流(CF1)の測定された温度に基づいて、第1の制御弁(CV1)で、第1の供給流れ(FF1)の分割から生じる第1の主流(MF1)と第1のバイパス流(BF1)との相対的割合が制御され、ここにおいて、より少ない熱が、シェル側流体から第1の主流(MF1)へと伝達されるよりも、シェル側流体から第1のバイパス流(BF1)へと伝達される。
− 冷却反応剤の第2の供給流れ(FF2)が、第2の制御弁(CV2)で、冷却反応剤の第2の主流(MF2)と冷却反応剤の第2のバイパス流(BF2)とに分割され、第2の主流(MF2)が、管側においてシェルアンドチューブ式熱交換器を通って流れる。熱が、第2の主流(MF2)と高温のシェル側流体の流れとの間でシェルアンドチューブ式熱交換器において交換され、加熱された反応剤の第2の混合流(CF2)と冷却されたシェル側流体の流れとを生成するために、第2の主流(MF2)を第2のバイパス流(BF2)と混合し、第2の混合流(CF2)が熱交換器の第2の反応剤出口(RO2)において熱交換器を出て行く。第2の反応剤出口(RO2)またはその下流において、第2の混合流(CF2)の温度が測定される。第2の混合流(CF2)の測定された温度に基づいて、第2の制御弁(CV2)で、第2の供給流れ(FF2)の分割から生じる第2の主流(MF2)と第2のバイパス流(BF2)との相対的割合が制御される。より少ない熱が、シェル側流体から第2の主流(MF2)へと伝達されるよりも、シェル側流体から第2のバイパス流(BF2)へと伝達される。第1の供給流れ(FF1)から第1の主流およびバイパス流(MF1、BF1)への相対的割合の制御が、第2の供給流れ(FF2)から第2の主流およびバイパス流(MF2、BF2)への相対的割合の制御から独立している。
− 反応剤が工業的に純粋な酸素である。
− 反応剤が酸素の濃い空気である。
− 反応剤が気体燃料である。
− シェル側流体が空気または不活性ガスである。
− シェル側流体が空気であり、高温のシェル側空気が、適度に高温の空気を生成するために、冷たいシェル側空気との熱交換を通じて、事前熱交換器において周囲空気を事前加熱するステップと、高温のシェル側空気を生成するために、高温の炉ガスとの熱交換を通じて、復熱器または再生器において適度に高温の空気を加熱するステップとによって得られる。
− 冷却されたシェル側流体が、高温のシェル側流体を生成するために冷却されたシェル側流体を加熱するように、復熱器または再生器へと向かわされる。
− 第1および第2の反応剤出口(RO1、RO2)を出て行く第1の混合流(CF1)が、炉と運転可能に関連付けられる第1および第2の燃焼器(23A、23B)に向かわされ、ここにおいて、シェル側流体が空気であり、第1および第2の反応剤が、同じであり、工業的に純粋な酸素、酸素の濃い空気、および天然ガスから成る群から選択され、第1および第2の反応剤が工業的に純粋な酸素または酸素の濃い空気である場合、第1および第2の混合流(CF1、CF2)の第1および第2の反応剤が第1および第2の燃焼器(23A、23B)において燃料と燃焼され、第1および第2の反応剤が天然ガスである場合、第1および第2の混合流(CF1、CF2)の第1および第2の反応剤が第1および第2の燃焼器(23A、23B)において酸化剤と燃焼され、炉がガラス溶解炉である。
1)第1のバイパス流(BF1)を受け入れ、第1の管板(30)において下流方向で終結する第1のバイパス入口プレナム(28)と、
2)第1のバイパス入口プレナム(28)と流体連通し、第1の管板(30)から下流へと延び、開いた下流端(34)で終結する第1の組のバイパス管(33)とを備える。
1)第1の主流(MF1)を受け入れ、第2の管板(31)において下流方向で終結する第1の主入口プレナム(29)と、
2)各々1つが、第1の主入口プレナム(29)と連通し、第1の組のバイパス管(33)のそれぞれ1つを同軸で包囲し、第1の組のバイパス管(33)の開いた下流端(34)を越えて第2の管板(31)の下流に延びる第1の組の主管(32)とを備える。
− 第1の組の主管(32)における各々の主管(32)が第1の反応剤出口(RO1)と流体連通する。
− 加熱された反応剤の第1の混合流(CF1)を生成するために、第1の主流(MF1)を第1のバイパス流(BF1)と混合するための手段が、第1の組の主管(32)のうちの主管(32)の一部を備え、ここにおいて、第1のバイパス流(BF1)が、開いた下流端(34)を出て行き、第1の組の主管(32)と第1の組のバイパス管(33)との間にある環状空間で流れる第1の主流(MF1)と混合する。
− 開いた端の下流の第1の組の主管(32)の残りの部分が、第1の混合流(CF1)と高温のシェル側流体との間の熱交換を可能にする。
1)第1のバイパス流(BF1)を受け入れ、第1の管板(30)において下流方向で終結する第1のバイパス入口プレナム(28)と、
2)第1のバイパス入口プレナム(28)と流体連通し、第1の管板(30)から下流へと延び、開いた下流端(34)で終結する第1の組のバイパス管(33)とを備える。
1)第1の主流(MF1)を受け入れ、第2の管板(31)において下流方向で終結する第1の主入口プレナム(29)と、
2)各々1つが、第1の主入口プレナム(29)と連通し、第1の組のバイパス管(33)のそれぞれ1つを同軸で包囲し、第1の組のバイパス管(33)の開いた下流端(34)を越えて第2の管板(31)の下流に延びる第1の組の主管(32)とを備える。
− 加熱された反応剤の第1の混合流(CF1)を生成するために、第1の主流(MF1)を第1のバイパス流(BF1)と混合するための手段が、第1の組の主管(32)のうちの主管(32)の一部を備え、ここにおいて、第1のバイパス流(BF1)が、開いた下流端(34)を出て行き、第1の組の主管(32)と第1の組のバイパス管(33)との間にある環状空間で流れる第1の主流(MF1)と混合する。
− 開いた端の下流の第1の組の主管(32)の残りの部分が、第1の混合流(CF1)と高温のシェル側流体との間の熱交換を可能にする。
1)第2のバイパス流(BF2)を受け入れ、第4の管板(50)において下流方向で終結する第2のバイパス入口プレナム(48)と、第4の管板(50)が、第1の管板(31)と同じ平面において延び、
2)第2のバイパス入口プレナム(48)と流体連通し、第4の管板(50)から下流へと延び、開いた下流端(54)で終結する第2の組のバイパス管(53)とを備える。
1)第2の主流(MF2)を受け入れ、第2の管板(31)において下流方向で終結する第2の主入口プレナム(49)と、
2)各々1つが、第2の主入口プレナム(49)と連通し、第2の組のバイパス管(53)のそれぞれ1つを同軸で包囲し、第2の組のバイパス管(53)の開いた下流端(54)を越えて第2の管板(31)の下流に延びる第2の組の主管(52)とを備える。
− 第2の組の主管(52)における各々の主管(52)が第2の反応剤出口(RO2)と流体連通する。
− 熱交換空間において、第1のバイパス流(BF1)と高温のシェル側流体の流れとの間で熱を交換するための手段が、第1の制御弁(CV1)から第1のバイパス流(BF1)を受け入れる第1の入口導管(66)を備え、第1の入口導管(66)が熱交換器の内部へと延びる。
− 加熱された反応剤の第1の混合流(CF1)を生成するために、第1の主流(MF1)を第1のバイパス流(BF1)と混合するための手段が、第1の入口導管(66)と流体連通する第1の入口プレナム(69)を備える。
− 熱交換器が、第1の混合流(CF1)に高温のシェル側流体と熱を交換させることができる、第1の入口プレナム(69)と第1の反応剤出口(RO1)との間で流体連通する少なくとも1つの第1の反応剤管(71)をさらに備える。
− 熱交換空間において、第1のバイパス流(BF1)と高温のシェル側流体の流れとの間で熱を交換するための手段が、第1の制御弁(CV1)から第1のバイパス流(BF1)を受け入れる第1の入口導管(66)を備え、第1の入口導管(66)が熱交換器の内部へと延びる。
− 熱交換器が、第1の混合流(CF1)に高温のシェル側流体と熱を交換させることができる、第1の入口プレナム(69)と第1の反応剤出口(RO1)との間で流体連通する少なくとも1つの第1の反応剤管(71)をさらに備える。
− 熱交換空間において、第2のバイパス流(BF2)と高温のシェル側流体の流れとの間で熱を交換するための手段が、第2の制御弁(CV2)から第2のバイパス流(BF2)を受け入れる第2の入口導管(86)を備え、第2の入口導管(86)が熱交換器の内部へと延びる。
− 熱交換器が、第2の混合流(CF2)に高温のシェル側流体と熱を交換させることができる、第2の入口プレナム(89)と第2の出口プレナム(115)との間で流体連通する少なくとも1つの第2の反応剤管(91)をさらに備える。
− 復熱器または再生器(5)が、シェル出口(SO)と流体連通している入口(4)を備え、シェル出口(SO)から冷却されたシェル側流体を受け入れ、高温のシェル側流体を生成するために、冷却されたシェル側流体を加熱する。
Claims (30)
- 反応剤流れの変更可能な部分的バイパスを利用する向流シェルアンドチューブ式熱交換器の内部部品の過熱を低減するための方法であって、
冷却反応剤の第1の供給流れ(FF1)を、第1の制御弁(CV1)で、前記冷却反応剤の第1の主流(MF1)と前記冷却反応剤の第1のバイパス流(BF1)とに分割するステップと、ここで、前記第1の主流(MF1)が、向流シェルアンドチューブ式熱交換器の管側において前記熱交換器を通って流れるものであり、
前記第1の主流(MF1)と高温のシェル側流体の流れとの間で前記シェルアンドチューブ式熱交換器において熱を交換し、加熱された反応剤の第1の混合流(CF1)と冷却されたシェル側流体の流れとを生成するために、前記第1の主流(MF1)を前記第1のバイパス流(BF1)と混合するステップと、ここで、前記第1の混合流(CF1)が前記熱交換器の第1の反応剤出口(RO1)において前記熱交換器を出て行くものであり、
前記第1の反応剤出口(RO1)またはその下流において、前記第1の混合流(CF1)の温度を測定するステップと、
前記第1の混合流(CF1)の前記測定された温度に基づいて、前記制御弁(CV1)で、前記第1の供給流れ(FF1)の分割から生じる前記第1の主流(MF1)と前記第1のバイパス流(BF1)との相対的割合を制御するステップと、ここにおいて、より少ない熱が、前記シェル側流体から前記第1の主流(MF1)へと伝達されるよりも、前記シェル側流体から前記第1のバイパス流(BF1)へと伝達されるものである、
を備える方法。 - 冷却反応剤の第2の供給流れ(FF2)を、第2の制御弁(CV2)で、前記冷却反応剤の第2の主流(MF2)と前記冷却反応剤の第2のバイパス流(BF2)とに分割するステップと、前記第2の主流(MF2)が、前記管側においてシェルアンドチューブ式熱交換器を通って流れる、
前記第2の主流(MF2)と高温のシェル側流体の流れとの間で前記シェルアンドチューブ式熱交換器において熱を交換し、加熱された反応剤の第2の混合流(CF2)と冷却されたシェル側流体の流れとを生成するために、前記第2の主流(MF2)を前記第2のバイパス流(BF2)と混合するステップと、前記第2の混合流(CF2)が前記熱交換器の第2の反応剤出口(RO2)において前記熱交換器を出て行く、
前記第2の反応剤出口(RO2)またはその下流において、前記第2の混合流(CF2)の温度を測定するステップと、
前記第2の混合流(CF2)の前記測定された温度に基づいて、前記第2の制御弁(CV2)で、前記第2の供給流れ(FF2)の分割から生じる前記第2の主流(MF2)と前記第2のバイパス流(BF2)との相対的割合を制御するステップと
をさらに備え、ここにおいて、
より少ない熱が、前記シェル側流体から前記第2の主流(MF2)へと伝達されるよりも、前記シェル側流体から前記第2のバイパス流(BF2)へと伝達される、
前記第1の供給流れ(FF1)から前記第1の主流およびバイパス流(MF1、BF1)への前記相対的割合の制御が、前記第2の供給流れ(FF2)から前記第2の主流およびバイパス流(MF2、BF2)への前記相対的割合の制御から独立している、請求項1に記載の方法。 - 前記反応剤が、空気の酸素濃度より多い酸素濃度を有する酸化剤である、請求項1に記載の方法。
- 前記反応剤が工業的に純粋な酸素である、請求項3に記載の方法。
- 前記反応剤が酸素の濃い空気である、請求項3に記載の方法。
- 前記反応剤が気体燃料である、請求項1に記載の方法。
- 前記シェル側流体が空気または不活性ガスである、請求項1に記載の方法。
- 前記シェルアンドチューブ式熱交換器が、
前記第1のバイパス流(BF1)を受け入れ、第1の管板(30)において下流方向で終結する第1のバイパス入口プレナム(28)と、
前記第1のバイパス入口プレナム(28)と流体連通し、前記第1の管板(30)から下流へと延び、開いた下流端(34)で終結する第1の組のバイパス管(33)と、
前記第1の主流(MF1)を受け入れ、第2の管板(31)において下流方向で終結し、前記第1および第2の管板(30、31)の間において封止する仕方で前記第1の組のバイパス管(33)を包囲する第1の主入口プレナム(29)と、
各々1つが、前記第1の主入口プレナム(29)と連通し、前記第2の管板(31)の下流に延び、前記第1の組のバイパス管(33)のそれぞれ1つを同軸で包囲する第1の組の主管(32)と、前記第1の組の主管における各々の前記主管(32)が前記第1の反応剤出口(RO1)と流体連通し、前記第1の組のバイパス管(33)の前記バイパス管(33)のうちの1つの各々の開いた下流端(34)において、前記第1の主流(MF1)の一部が、前記第1の反応剤出口(RO1)へと、前記それぞれの主管(32)の残りの下流部分に沿って流れる前記第1の混合流(CF1)の一部を形成するために、前記第1のバイパス流(BF1)のそれぞれの一部と混合し、前記第1のバイパス流(BF1)と前記高温のシェル側流体との間の熱交換が、前記第1の組の主管(32)と前記第1の組のバイパス管(33)との間にある環状空間で流れる前記第1の主流(MF1)を介して達成される、
を備える、請求項1に記載の方法。 - 前記シェルアンドチューブ式熱交換器が、
前記第1のバイパス流(BF1)を受け入れ、第1の管板(30)において下流方向で終結する第1のバイパス入口プレナム(28)と、
前記第1のバイパス入口プレナム(28)と流体連通し、前記第1の管板(30)から下流へと延び、開いた下流端(34)で終結する第1の組のバイパス管(33)と、
前記第1の主流(MF1)を受け入れ、第2の管板(31)において下流方向で終結し、前記第1および第2の管板(30、31)の間において封止する仕方で前記第1の組のバイパス管(33)を包囲する第1の主入口プレナム(29)と、
各々1つが、前記第1の主入口プレナム(29)と連通し、前記第2の管板(31)の下流に延び、前記第1の組のバイパス管(33)のそれぞれ1つを同軸で包囲する第1の組の主管(32)と、前記第1の組の主管における各々の前記主管(32)が前記第1の反応剤出口(RO1)と流体連通し、前記第1の組のバイパス管(33)の前記バイパス管(33)のうちの1つの各々の開いた下流端(34)において、前記第1の主流(MF1)の一部が、前記第1の反応剤出口(RO1)へと、前記それぞれの主管(32)の残りの下流部分に沿って流れる前記第1の混合流(CF1)の一部を形成するために、前記第1のバイパス流(BF1)のそれぞれの一部と混合し、前記第1のバイパス流(BF1)と前記高温のシェル側流体との間の熱交換が、前記第1の組の主管(32)と前記第1の組のバイパス管(33)との間にある環状空間で流れる前記第1の主流(MF1)を介して達成される、
前記第2のバイパス流(BF2)を受け入れ、第4の管板(50)において下流方向で終結する第2のバイパス入口プレナム(48)と、前記第4の管板(50)が、前記第1の管板(31)と同じ平面において延び、
前記第2のバイパス入口プレナム(48)と流体連通し、前記第4の管板(31)から下流へと延び、開いた下流端(54)で終結する第2の組のバイパス管(53)と、
前記第2の主流(MF2)を受け入れ、前記第2の管板(31)において下流方向で終結し、前記第4および第2の管板(50、31)の間において封止する仕方で前記第2の組のバイパス管(53)を包囲する第2の主入口プレナム(49)と、
各々1つが、前記第2の主入口プレナム(49)と連通し、前記第2の管板(31)の下流に延び、前記第2の組のバイパス管(53)のそれぞれ1つを同軸で包囲する第2の組の主管(52)と、前記第2の組の主管(52)における各々の前記主管(52)が第2の反応剤出口(RO2)と流体連通し、前記第2の組のバイパス管(53)の前記バイパス管(53)のうちの1つの各々の開いた下流端(54)において、前記第2の主流(MF2)の一部が、前記第2の反応剤出口(RO2)へと、前記それぞれの主管(52)の残りの下流部分に沿って流れる前記第2の混合流(CF2)の一部を形成するために、前記第2のバイパス流(BF2)のそれぞれの一部と混合する、
を備える、請求項2に記載の方法。 - 前記シェルアンドチューブ式熱交換器が、
前記第1のバイパス流(BF1)を受け入れ、シェル(35)の内部に配置される第1の入口プレナム(69)と、
前記第1の反応剤出口(RO1)と流体連通する第1の出口プレナム(114、113)と、
前記第1の入口プレナム(69)と前記第1の出口プレナム(114、113)との間で流体連通する少なくとも1つの第1の反応剤管(71)と、
前記第1の制御弁(CV1)から前記第1の主流(MF1)を受け入れ、前記第1の入口プレナム(69)の下流で前記熱交換器の内部へと延び、前記第1の入口プレナム(69)において終結するように戻って延びる少なくとも1つの第1の主流管(68)と、ここにおいて、前記第1の主流(MF1)が、前記第1の入口プレナム(69)において、前記第1のバイパス流(BF1)と混合され、前記第1の混合流(CF1)が、前記少なくとも1つの第1の反応剤管(71)を通って流れる、
を備える、請求項1に記載の方法。 - 前記シェルアンドチューブ式熱交換器が、
前記第1のバイパス流(BF1)を受け入れ、シェル(35)の内部に配置される第1の入口プレナム(69)と、
前記第1の反応剤出口(RO1)と流体連通する第1の出口プレナム(114、113)と、
前記第1の入口プレナム(69)と前記第1の出口プレナム(114、113)との間で流体連通する少なくとも1つの第1の反応剤管(71)と、
前記第1の制御弁(CV1)から前記第1の主流(MF1)を受け入れ、前記第1の入口プレナム(69)の下流で前記熱交換器の内部へと延び、前記第1の入口プレナム(69)において終結するように戻って延びる少なくとも1つの第1の主流管(68)と、ここにおいて、前記第1の主流(MF1)が、前記第1の入口プレナム(69)において、前記第1のバイパス流(BF1)と混合され、前記第1の混合流(CF1)が、前記少なくとも1つの第1の反応剤管(71)を通って流れる、
前記第2のバイパス流(BF2)を受け入れ、前記シェル(35)の内部に配置される第2の入口プレナム(89)と、
前記第2の反応剤出口(RO2)と流体連通する第2の出口プレナム(115、113)と、
前記第2の入口プレナム(89)と前記第2の出口プレナム(115、113)との間で流体連通する少なくとも1つの第2の反応剤管(91)と、
前記第2の制御弁(CV2)から前記第2の主流(MF2)を受け入れ、前記第2の入口プレナム(89)の下流で前記熱交換器の内部へと延び、前記第2の入口プレナム(89)において終結するように戻って延びる少なくとも1つの第2の主流管(88)と、ここにおいて、前記第2の主流(MF2)が、前記第2の入口プレナム(89)において、前記第2のバイパス流(BF2)と混合され、前記第2の混合流(CF2)が、前記少なくとも1つの第2の反応剤管(91)を通って流れる、
を備える、請求項2に記載の方法。 - 前記熱交換器が、
第1、第2、および第3のプレナム(109、111、113)と、前記第3のプレナム(113)が前記第1の混合流(CF1)を受け入れ、前記第1の反応剤出口(RO1)と流体連通する、
前記第1の主流(MF1)を受け入れ、前記第1のプレナム(109)から前記シェル(35)の内部を通って延び、前記第2のプレナム(111)と流体連通する少なくとも1つの第1の上流反応剤管(110)と、
前記第1のバイパス流(BF1)を受け入れ、前記第1の制御弁(CV1)と前記第2のプレナム(111)との間で延び、前記熱交換器の前記シェルの外側に少なくとも一部延びる第1のバイパス管(107)と、ここにおいて、前記第1の主流(MF1)および前記第1のバイパス流(BF1)が前記第2のプレナム(111)において混合される、
前記第1の混合流(CF1)を受け入れ、前記第2および第3のプレナム(111、113)の間で延びる、少なくとも1つの第1の下流反応剤管(112)と
を備える、請求項1に記載の方法。 - 前記シェルアンドチューブ式熱交換器が、
第1、第2、および第3のプレナム(109、111、113)と、前記第3のプレナム(113)が前記第1の混合流(CF1)を受け入れ、前記第1の反応剤出口(RO1)と流体連通する、
前記第1の主流(MF1)を受け入れ、前記第1のプレナム(109)から前記シェル(35)の内部を通って延び、前記第2のプレナム(111)と流体連通する少なくとも1つの第1の上流反応剤管(110)と、
前記第1のバイパス流(BF1)を受け入れ、前記第1の制御弁(CV1)と前記第2のプレナム(111)との間で延び、前記熱交換器の前記シェルの外側に少なくとも一部延びる第1のバイパス管(107)と、ここにおいて、前記第1の主流(MF1)および前記第1のバイパス流(BF1)が前記第2のプレナム(111)において混合される、
前記第1の混合流(CF1)を受け入れ、前記第2および第3のプレナム(111、113)の間で延びる、少なくとも1つの第1の下流反応剤管(112)と、
第4、第5、および第6のプレナム(107、111、113)と、前記第4のプレナム(113)が前記第2の混合流(CF2)を受け入れ、前記第2の反応剤出口(RO2)と流体連通する、
前記第2の主流(MF2)を受け入れ、前記第4のプレナム(109)から前記シェル(35)の内部で延び、前記第5のプレナム(111)と流体連通する少なくとも1つの第2の上流反応剤管(110)と、
前記第2のバイパス流(BF2)を受け入れ、前記第2の制御弁(CV2)と前記第5のプレナム(111)との間で延び、前記熱交換器の前記シェル(35)の外側に少なくとも一部延びる第2のバイパス管(107)と、ここにおいて、前記第2の主流(MF2)および前記第2のバイパス流(BF2)が前記第5のプレナム(111)において混合される、
前記第2の混合流(CF2)を受け入れ、前記第5および第6のプレナム(111、113)の間で延びる、少なくとも1つの第2の下流反応剤管(112)と
を備える、請求項2に記載の方法。 - 前記高温のシェル側流体が復熱器または再生器から得られる、請求項1に記載の方法。
- 前記冷却されたシェル側流体が、前記高温のシェル側流体を生成するために前記冷却されたシェル側流体を加熱するように、復熱器または再生器へと向かわされる、請求項14に記載の方法。
- 前記シェル側流体が空気であり、高温のシェル側空気が、
適度に高温の空気を生成するために、前記冷たいシェル側空気との熱交換を通じて、事前熱交換器において周囲空気を事前加熱するステップと、
前記高温のシェル側空気を生成するために、高温の炉ガスとの熱交換を通じて、復熱器または再生器において前記適度に高温の空気を加熱するステップと
によって得られる、請求項1に記載の方法。 - 前記第1および第2の反応剤出口(RO1、RO2)を出て行く前記第1の混合流(CF1)を、炉と運転可能に関連付けられる第1および第2の燃焼器(23A、23B)に向かわせるステップをさらに備え、ここにおいて、
前記シェル側流体が空気であり、
前記第1および第2の反応剤が、同じであり、工業的に純粋な酸素、酸素の濃い空気、および天然ガスから成る群から選択され、
前記第1および第2の反応剤が工業的に純粋な酸素または酸素の濃い空気である場合、前記第1および第2の混合流(CF1、CF2)の前記第1および第2の反応剤が前記第1および第2の燃焼器(23A、23B)において燃料と燃焼され、
前記第1および第2の反応剤が天然ガスである場合、前記第1および第2の混合流(CF1、CF2)の前記第1および第2の反応剤が前記第1および第2の燃焼器(23A、23B)において酸化剤と燃焼され、
前記炉がガラス溶解炉である、請求項2に記載の方法。 - 反応剤流れの変更可能な部分的バイパスを利用してその内部部品の過熱を低減するための改良された向流シェルアンドチューブ式熱交換システムであって、
冷却反応剤の第1の供給流れ(FF1)を、前記冷却反応剤の第1の主流(MF1)と前記冷却反応剤の第1のバイパス流(BF1)とに分割するように適合および構成される第1の制御弁(CV1)と、
前記第1の制御弁(CV1)から冷却反応剤の前記第1の主流(MF1)を受け入れる第1の主流入口導管(27、67、106)と、
前記第1の制御弁(CV1)から冷却反応剤の前記第1のバイパス流(BF1)を受け入れる第1のバイパス流入口導管(26、66、107)と、
熱交換空間を備えるシェル(35)の内部と流体連通するシェル側流体の入口および出口(SI、SO)を有するシェル(35)と、
前記熱交換空間において、前記第1の主流(MF1)と高温のシェル側流体の流れとの間で熱を交換するための手段と、
前記熱交換空間において、前記第1のバイパス流(BF1)と高温のシェル側流体の前記流れとの間で熱を交換するための手段と、ここにおいて、前記第1の主流(MF1)と前記高温のシェル側流体の前記流れとの間で熱を交換するための前記手段が、前記第1のバイパス流(BF1)と高温のシェル側流体の前記流れとの間で熱を交換するための前記手段によって前記第1のバイパス流(BF1)と高温のシェル側流体の前記流れとの間で交換されるより、前記第1の主流(MF1)と高温のシェル側流体の前記流れとの間でより多くの熱を交換させることができるように構成および適合されるものであり、
加熱された反応剤の第1の混合流(CF1)を生成するために、前記第1の主流(MF1)を前記第1のバイパス流(BF1)と混合するための手段と、
前記第1の混合流(CF1)を受け入れ、第1の反応剤出口(RO1)と流体連通する少なくとも1つの第1の下流反応剤管(92、112)と、
前記第1の反応剤出口(RO1)と流体連通し、前記第1の反応剤出口(RO1)から前記第1の混合流(CF1)を受け入れる第1の出口導管と、
前記第1の反応剤出口(RO1)またはその下流において、前記出口導管に配置される第1の温度センサ(T1)と、
前記第1の制御弁(CV1)による冷却反応剤の前記第1の供給流れ(FF1)の分割によって生成される前記第1の主流(MF1)および前記第1のバイパス流(BF1)の相対的割合を制御するように適合および構成されるプログラム可能な論理的制御装置(C)と、ここで、前記制御が、前記第1の温度センサ(T1)によって感知される前記第1の混合流(CF1)の温度に基づくものであり、
を備える、改良された向流シェルアンドチューブ式熱交換システム。 - 冷却反応剤の第2の供給流れ(FF2)を、前記冷却反応剤の第2の主流(MF2)と前記冷却反応剤の第2のバイパス流(BF2)とに分割するように適合および構成される第2の制御弁(CV2)と、
前記第2の制御弁(CV2)から冷却反応剤の前記第2の主流(MF2)を受け入れる第2の主流入口導管(47、87、106)と、
前記第2の制御弁(CV2)から冷却反応剤の前記第2のバイパス流(BF2)を受け入れる第2のバイパス流入口導管(46、46、107)と、
前記熱交換空間において、前記第2の主流(MF2)と前記高温のシェル側流体の流れとの間で熱を交換するための手段と、
前記熱交換空間において、前記第2のバイパス流(BF2)と高温のシェル側流体の前記流れとの間で熱を交換するための手段と、ここにおいて、前記第2の主流(MF2)と前記高温のシェル側流体の前記流れとの間で熱を交換するための前記手段が、前記第2のバイパス流(BF2)と高温のシェル側流体の前記流れとの間で熱を交換するための前記手段によって前記第2のバイパス流(BF2)と高温のシェル側流体の前記流れとの間で交換されるより、前記第2の主流(MF2)と高温のシェル側流体の前記流れとの間でより多くの熱を交換させることができるように構成および適合されるものであり、
加熱された反応剤の第2の混合流(CF2)を生成するために、前記第2の主流(MF2)を前記第1のバイパス流(BF2)と混合するための手段と、
前記第2の混合流(CF2)を受け入れ、第2の反応剤出口(RO2)と流体連通する少なくとも1つの第2の下流反応剤管(92、112)と、
前記第2の反応剤出口(RO2)と流体連通し、前記第2の反応剤出口(RO2)から前記第2の混合流(CF2)を受け入れる第2の出口導管と、
前記第2の反応剤出口(RO2)またはその下流において、前記第2の出口導管に配置される第2の温度センサ(T2)と、ここにおいて、前記プログラム可能な論理的制御装置(C)が、前記第2の温度センサ(T2)によって感知される前記第2の混合流(CF2)の温度に基づいて、前記第2の制御弁(CV2)による冷却反応剤の前記第2の供給流れ(FF2)の分割によって生成される前記第2の主流(MF2)および前記第2のバイパス流(BF2)の相対的割合を制御するように適合および構成されるものであり、
をさらに備える、請求項18に記載の熱交換システム。 - a)前記熱交換空間において、前記第1のバイパス流(BF1)と高温のシェル側流体の前記流れとの間で熱を交換するための前記手段が、
1)前記第1のバイパス流(BF1)を受け入れ、第1の管板(30)において下流方向で終結する第1のバイパス入口プレナム(28)と、
2)前記第1のバイパス入口プレナム(28)と流体連通し、前記第1の管板(30)から下流へと延び、開いた下流端(34)で終結する第1の組のバイパス管(33)と
を備え、
b)前記熱交換空間において、前記第1の主流(MF1)と高温のシェル側流体の流れとの間で熱を交換するための前記手段が、
1)前記第1の主流(MF1)を受け入れ、第2の管板(31)において下流方向で終結する第1の主入口プレナム(29)と、
2)各々1つが、前記第1の主入口プレナム(29)と連通し、前記第1の組のバイパス管(33)のそれぞれ1つを同軸で包囲し、前記第1の組のバイパス管(33)の前記開いた下流端(34)を越えて前記第2の管板(31)の下流に延びる第1の組の主管(32)と
を備え、
c)前記第1の主入口プレナム(29)が、前記第1および第2の管板(30、31)の間において封止する仕方で前記第1の組のバイパス管(33)を包囲し、
d)前記第1の組の主管(32)における各々の前記主管(32)が前記第1の反応剤出口(RO1)と流体連通し、
e)加熱された反応剤の第1の混合流(CF1)を生成するために、前記第1の主流(MF1)を前記第1のバイパス流(BF1)と混合するための前記手段が、前記第1の組の主管(32)の前記主管(32)の一部を備え、ここにおいて、前記第1のバイパス流(BF1)が、前記開いた下流端(34)を出て行き、前記第1の組の主管(32)と前記第1の組のバイパス管(33)との間にある環状空間で流れる前記第1の主流(MF1)と混合し、
f)前記開いた端の下流の前記第1の組の主管(32)の残りの部分が、前記第1の混合流(CF1)と前記高温のシェル側流体との間の熱交換を可能にする、請求項18に記載の熱交換システム。 - a)前記熱交換空間において、前記第1のバイパス流(BF1)と高温のシェル側流体の前記流れとの間で熱を交換するための前記手段が、
1)前記第1のバイパス流(BF1)を受け入れ、第1の管板(30)において下流方向で終結する第1のバイパス入口プレナム(28)と、
2)前記第1のバイパス入口プレナム(28)と流体連通し、前記第1の管板(30)から下流へと延び、開いた下流端(34)で終結する第1の組のバイパス管(33)と
を備え、
b)前記熱交換空間において、前記第1の主流(MF1)と高温のシェル側流体の流れとの間で熱を交換するための前記手段が、
1)前記第1の主流(MF1)を受け入れ、第2の管板(31)において下流方向で終結する第1の主入口プレナム(29)と、
2)各々1つが、前記第1の主入口プレナム(29)と連通し、前記第1の組のバイパス管(33)のそれぞれ1つを同軸で包囲し、前記第1の組のバイパス管(33)の前記開いた下流端(34)を越えて前記第2の管板(31)の下流に延びる第1の組の主管(32)と
を備え、
c)前記第1の主入口プレナム(29)が、前記第1および第2の管板(30、31)の間において封止する仕方で前記第1の組のバイパス管(33)を包囲し、
d)前記第1の組の主管(32)における各々の前記主管(32)が前記第1の反応剤出口(RO1)と流体連通し、
e)加熱された反応剤の第1の混合流(CF1)を生成するために、前記第1の主流(MF1)を前記第1のバイパス流(BF1)と混合するための前記手段が、前記第1の組の主管(32)の前記主管(32)の一部を備え、ここにおいて、前記第1のバイパス流(BF1)が、前記開いた下流端(34)を出て行き、前記第1の組の主管(32)と前記第1の組のバイパス管(33)との間にある環状空間で流れる前記第1の主流(MF1)と混合し、
f)前記開いた端の下流の前記第1の組の主管(32)の残りの部分が、前記第1の混合流(CF1)と前記高温のシェル側流体との間の熱交換を可能にし、
g)前記熱交換空間において、前記第2のバイパス流(BF2)と高温のシェル側流体の前記流れとの間で熱を交換するための前記手段が、
1)前記第2のバイパス流(BF2)を受け入れ、第4の管板(50)において下流方向で終結する第2のバイパス入口プレナム(48)と、前記第4の管板(50)が、前記第2の管板(31)と同じ平面において延び、
2)前記第2のバイパス入口プレナム(48)と流体連通し、前記第4の管板(50)から下流へと延び、開いた下流端(54)で終結する第2の組のバイパス管(53)と
を備え、
h)前記熱交換空間において、前記第2の主流(MF2)と高温のシェル側流体の流れとの間で熱を交換するための前記手段が、
1)前記第2の主流(MF2)を受け入れ、前記第2の管板(31)において下流方向で終結する第2の主入口プレナム(49)と、
2)各々1つが、前記第2の主入口プレナム(49)と連通し、前記第2の組のバイパス管(53)のそれぞれ1つを同軸で包囲し、前記第2の組のバイパス管(53)の前記開いた下流端(54)を越えて前記第2の管板(31)の下流に延びる第2の組の主管(52)と
を備え、
i)前記第2の主入口プレナム(49)が、前記第4および第2の管板(50、31)の間において封止する仕方で前記第2の組のバイパス管(53)を包囲し、
j)前記第2の組の主管(52)における各々の前記主管(52)が前記第2の反応剤出口(RO2)と流体連通し、
k)加熱された反応剤の第2の混合流(CF2)を生成するために、前記第2の主流(MF2)を前記第2のバイパス流(BF2)と混合するための前記手段が、前記第2の組の主管(52)の前記主管(52)の一部を備え、ここにおいて、前記第2のバイパス流(BF2)が、前記開いた下流端(54)を出て行き、前記第2の組の主管(52)と前記第2の組のバイパス管(53)との間にある環状空間で流れる前記第2の主流(MF2)と混合し、
l)前記開いた端(54)の下流の前記第2の組の主管(52)の残りの部分が、前記第2の混合流(CF2)と前記高温のシェル側流体との間の熱交換を可能にする、請求項18に記載の熱交換システム。 - a)前記熱交換空間において、前記第1のバイパス流(BF1)と高温のシェル側流体の前記流れとの間で熱を交換するための前記手段が、前記第1の制御弁(CV1)から前記第1のバイパス流(BF1)を受け入れる第1の入口導管(66)を備え、前記第1の入口導管(66)が前記熱交換器の内部へと延び、
b)加熱された反応剤の第1の混合流(CF1)を生成するために、前記第1の主流(MF1)を前記第1のバイパス流(BF1)と混合するための前記手段が、前記第1の入口導管(66)と流体連通する第1の入口プレナム(69)を備え、
c)前記熱交換空間において、前記第1の主流(MF1)と高温のシェル側流体の流れとの間で熱を交換するための前記手段が、前記第1の入口プレナム(69)の下流で前記熱交換器の内部へと延び、前記第1の入口プレナム(69)において終結するように戻って延びる、前記第1の制御弁(CV1)と前記第1の入口プレナム(69)との間で流体連通する少なくとも1つの第1の主流管(68)を備え、
d)前記熱交換器が、前記第1の反応剤出口(RO1)と流体連通する第1の出口プレナム(114)をさらに備え、
e)前記熱交換器が、前記第1の混合流(CF1)に前記高温のシェル側流体と熱を交換させることができる、前記第1の入口プレナム(69)と前記第1の反応剤出口(RO1)との間で流体連通する少なくとも1つの第1の反応剤管(71)をさらに備える、請求項18に記載の熱交換システム。 - 前記シェルアンドチューブ式熱交換器が、
a)前記熱交換空間において、前記第1のバイパス流(BF1)と高温のシェル側流体の前記流れとの間で熱を交換するための前記手段が、前記第1の制御弁(CV1)から前記第1のバイパス流(BF1)を受け入れる第1の入口導管(66)を備え、前記第1の入口導管(66)が前記熱交換器の内部へと延び、
b)加熱された反応剤の第1の混合流(CF1)を生成するために、前記第1の主流(MF1)を前記第1のバイパス流(BF1)と混合するための前記手段が、前記第1の入口導管(66)と流体連通する第1の入口プレナム(69)を備え、
c)前記熱交換空間において、前記第1の主流(MF1)と高温のシェル側流体の流れとの間で熱を交換するための前記手段が、前記第1の入口プレナム(69)の下流で前記熱交換器の内部へと延び、前記第1の入口プレナム(69)において終結するように戻って延びる、前記第1の制御弁(CV1)と前記第1の入口プレナム(69)との間で流体連通する少なくとも1つの第1の主流管(68)を備え、
d)前記熱交換器が、前記第1の反応剤出口(RO1)と流体連通する第1の出口プレナム(114)をさらに備え、
e)前記熱交換器が、前記第1の混合流(CF1)に前記高温のシェル側流体と熱を交換させることができる、前記第1の入口プレナム(69)と前記第1の反応剤出口(RO1)との間で流体連通する少なくとも1つの第1の反応剤管(71)をさらに備え、
f)前記熱交換空間において、前記第2のバイパス流(BF2)と高温のシェル側流体の前記流れとの間で熱を交換するための前記手段が、前記第2の制御弁(CV2)から前記第2のバイパス流(BF2)を受け入れる第2の入口導管(86)を備え、前記第2の入口導管(86)が前記熱交換器の前記内部へと延び、
g)加熱された反応剤の第2の混合流(CF2)を生成するために、前記第2の主流(MF2)を前記第2のバイパス流(BF2)と混合するための前記手段が、前記第2の入口導管(86)と流体連通する第2の入口プレナム(89)を備え、
h)前記熱交換空間において、前記第2の主流(MF2)と高温のシェル側流体の流れとの間で熱を交換するための前記手段が、前記第2の入口プレナム(89)の下流で前記熱交換器の内部へと延び、前記第2の入口プレナム(89)において終結するように戻って延びる、前記第2の制御弁(CV2)と前記第2の入口プレナム(89)との間で流体連通する少なくとも1つの第2の主流管(88)を備え、
i)前記熱交換器が第2の出口プレナム(115)をさらに備え、
j)前記熱交換器が、前記第2の混合流(CF2)に前記高温のシェル側流体と熱を交換させることができる、前記第2の入口プレナム(89)と前記第2の出口プレナム(115)との間で流体連通する少なくとも1つの第2の反応剤管(91)をさらに備える、請求項18に記載の熱交換システム。 - a)前記熱交換空間において、前記第1の主流(MF1)と高温のシェル側流体の流れとの間で熱を交換するための前記手段が、前記第1の制御弁(CV1)から前記第1の主流(MF1)を受け入れる第1のプレナム(109)と、前記シェル(35)の内部で延び、前記第1のプレナム(109)から前記第1の主流(MF1)を受け入れる少なくとも1つの第1の上流反応剤管(110)とを備え、
b)前記熱交換空間において、前記第1のバイパス流(BF1)と高温のシェル側流体の前記流れとの間で熱を交換するための前記手段が、前記第1の制御弁(CV1)から前記第1のバイパス流(BF1)を受け入れ、前記熱交換器の前記シェル(35)の外側に少なくとも一部延びる第1のバイパス管(107)を備え、
c)加熱された反応剤の第1の混合流(CF1)を生成するために、前記第1の主流(MF1)を前記第1のバイパス流(BF1)と混合するための前記手段が、前記少なくとも1つの第1の上流反応剤管(110)の下流で前記第1の主流(MF1)を、および、前記第1のバイパス管(107)から前記第1のバイパス流(BF1)を受け入れる第2のプレナム(111)を備え、
d)前記熱交換器が、少なくとも1つの第1の下流反応剤管(112)と、前記第1の反応剤出口(RO1)と流体連通する第3のプレナム(113)とをさらに備え、前記少なくとも1つの第1の下流反応剤管(112)が、前記第1の混合流(CF1)を受け入れ、前記第1の混合流(CF1)と前記高温のシェル側流体との間の熱交換を可能にするために、前記第2および第3のプレナム(109、111)の間で前記シェル(35)の内部に延びる、請求項18に記載の熱交換システム。 - a)前記熱交換空間において、前記第1の主流(MF1)と高温のシェル側流体の流れとの間で熱を交換するための前記手段が、前記第1の制御弁(CV1)から前記第1の主流(MF1)を受け入れる第1のプレナム(109)と、前記シェル(35)の内部で延び、前記第1のプレナム(109)から前記第1の主流(MF1)を受け入れる少なくとも1つの第1の上流反応剤管(110)とを備え、
b)前記熱交換空間において、前記第1のバイパス流(BF1)と高温のシェル側流体の前記流れとの間で熱を交換するための前記手段が、前記第1の制御弁(CV1)から前記第1のバイパス流(BF1)を受け入れ、前記熱交換器の前記シェル(35)の外側に少なくとも一部延びる第1のバイパス管(107)を備え、
c)加熱された反応剤の第1の混合流(CF1)を生成するために、前記第1の主流(MF1)を前記第1のバイパス流(BF1)と混合するための前記手段が、前記少なくとも1つの第1の上流反応剤管(110)の下流で前記第1の主流(MF1)を、および、前記第1のバイパス管(107)から前記第1のバイパス流(BF1)を受け入れる第2のプレナム(111)を備え、
d)前記熱交換器が、少なくとも1つの第1の下流反応剤管(112)と、前記第1の反応剤出口(RO1)と流体連通する第3のプレナム(113)とをさらに備え、前記少なくとも1つの第1の下流反応剤管(112)が、前記第1の混合流(CF1)を受け入れ、前記第1の混合流(CF1)と前記高温のシェル側流体との間の熱交換を可能にするために、前記第2および第3のプレナム(109、111)の間で前記シェル(35)の内部に延び、
e)前記熱交換空間において、前記第2の主流(MF2)と高温のシェル側流体の流れとの間で熱を交換するための前記手段が、前記第2の制御弁(CV2)から前記第2の主流(MF2)を受け入れる第4のプレナム(109)と、前記シェル(35)の内部で延び、前記第4のプレナム(109)から前記第2の主流(MF2)を受け入れる少なくとも1つの第2の上流反応剤管(110)とを備え、
f)前記熱交換空間において、前記第2のバイパス流(BF2)と高温のシェル側流体の前記流れとの間で熱を交換するための前記手段が、前記第2の制御弁(CV2)から前記第2のバイパス流(BF2)を受け入れ、前記熱交換器の前記シェル(35)の外側に少なくとも一部延びる第2のバイパス管(107)を備え、
g)加熱された反応剤の第2の混合流(CF2)を生成するために、前記第2の主流(MF2)を前記第2のバイパス流(BF2)と混合するための前記手段が、前記少なくとも1つの第2の上流反応剤管(110)から前記第2の主流(MF2)を、および、前記第2のバイパス管(107)から前記第2のバイパス流(BF2)を受け入れる第5のプレナム(111)を備え、
h)前記熱交換器が、少なくとも1つの第2の下流反応剤管(112)と、前記少なくとも1つの第2の反応剤出口(RO2)と流体連通する第6のプレナム(113)とをさらに備え、前記少なくとも1つの第2の下流反応剤管(112)が、前記第2の混合流(CF2)を受け入れ、前記第2の混合流(CF2)と前記高温のシェル側流体との間の熱交換を可能にするために、前記第5および第6のプレナム(111、113)の間で前記シェル(35)の内部に延びる、請求項18に記載の熱交換システム。 - 前記シェル入口(SI)と流体連通している出口(6)を有する復熱器または再生器(5)をさらに備え、前記復熱器または再生器(4)が、前記シェル側流体を、加熱させ、前記シェル入口(SI)を介して前記熱交換空間に搬送させることができるように適合および構成される、請求項18に記載の熱交換システム。
- 前記復熱器または再生器(5)が、前記シェル出口(SO)と流体連通している入口(4)を備え、前記シェル出口(SO)から冷却されたシェル側流体を受け入れ、前記高温のシェル側流体を生成するために、前記冷却されたシェル側流体を加熱する、請求項26に記載の熱交換システム。
- 事前加熱された1つまたは複数の反応剤を利用するガラス炉であって、ガラス製造装入物または溶融ガラスを収容するように適合および構成される燃焼空間を包囲する炉の壁(22)に配置される第1および第2の燃焼器(23A、23B)と、気体燃料の供給源(19A、19B)と、工業的に純粋な酸素および酸素の濃い空気から成る群から選択される酸化剤の供給源(11A、11B)と、出口(6)を有する復熱器または再生器(5)と、請求項18に記載の熱交換システムとを備え、
第1および第2の冷却反応剤が、前記酸化剤の供給源(11A、11B)から受け入れられる同じ冷却酸化剤であり、
前記燃焼器(23A、23B)が、前記気体燃料の供給源(19A、19B)から前記気体燃料を受け入れ、
前記第1の制御弁(CV1)が、前記酸化剤の供給源(11A)から、冷却反応剤の前記第1の供給流れ(FF1)を受け入れ、
前記第2の制御弁(CV2)が、前記酸化剤の供給源(11B)から、冷却反応剤の前記第2の供給流れ(FF2)を受け入れ、
前記高温のシェル側流体が、前記復熱器または再生器(5)の前記出口(6)から受け入れられる空気であり、
前記第1および第2の混合流(CF1、CF2)が、それぞれ前記装入物または溶融ガラスを加熱するように熱を生成するために、前記第1および第2の燃焼器(23A、23B)において前記気体燃料と燃焼される、事前加熱された1つまたは複数の反応剤を利用するガラス炉。 - 事前加熱された1つまたは複数の反応剤を利用するガラス炉であって、ガラス製造装入物または溶融ガラスを収容するように適合および構成される燃焼空間を包囲する炉の壁(22)に配置される第1および第2の燃焼器(23A、23B)と、気体燃料の供給源(19A、19B)と、工業的に純粋な酸素および酸素の濃い空気から成る群から選択される酸化剤の供給源(11A、11B)と、出口(6)を有する復熱器または再生器(5)と、請求項18に記載の熱交換システムとを備え、
第1および第2の冷却反応剤が、前記気体燃料の供給源(19A、19B)から受け入れられる同じ気体燃料であり、
前記燃焼器(23A、23B)が、前記酸化剤の供給源(11A、11B)から前記酸化剤を受け入れ、
前記第1の制御弁(CV1)が、前記気体燃料の供給源(19A)から、冷却反応剤の前記第1の供給流れ(FF1)を受け入れ、
前記第2の制御弁が、前記気体燃料の供給源(19B)から、冷却反応剤の前記第2の供給流れを受け入れ、
前記高温のシェル側流体が、前記復熱器または再生器(5)の前記出口(6)から受け入れられる空気であり、
前記第1および第2の混合流(CF1、CF2)が、それぞれ前記装入物または溶融ガラスを加熱するように熱を生成するために、前記第1および第2の燃焼器(23A、23B)において前記酸化剤と燃焼される、事前加熱された1つまたは複数の反応剤を利用するガラス炉。 - 事前加熱された1つまたは複数の反応剤を利用するガラス炉であって、ガラス製造装入物または溶融ガラスを収容するように適合および構成される燃焼空間を包囲する炉の壁に配置される第1および第2の燃焼器と、気体燃料の供給源(19A、19B)と、工業的に純粋な酸素および酸素の濃い空気から成る群から選択される酸化剤の供給源(11A、11B)と、出口(6)を有する復熱器または再生器(5)と、2つの請求項18に記載の熱交換システムとを備え、
前記2つの熱交換システムのうちの第1の方の第1および第2の冷却反応剤が、前記気体燃料の供給源(19A、19B)から受け入れられる同じ気体燃料であり、
前記2つの熱交換システムのうちの第2の方の前記第1および第2の冷却反応剤が、前記酸化剤の供給源(11A、11B)から受け入れられる同じ酸化剤であり、
前記2つの熱交換システムのうちの前記第1の方の前記第1の制御弁(CV1)が、前記酸化剤の供給源(11A)から、冷却反応剤の前記第1の供給流れ(FF1)を受け入れ、
前記2つの熱交換システムのうちの前記第1の方の前記第2の制御弁(CV2)が、前記酸化剤の供給源(11B)から、冷却反応剤の前記第2の供給流れ(FF2)を受け入れ、
前記2つの熱交換システムのうちの前記第2の方の前記第1の制御弁(CV1)が、前記気体燃料の供給源(19A)から、冷却反応剤の前記第1の供給流れ(FF1)を受け入れ、
前記2つの熱交換システムのうちの前記第2の方の前記第2の制御弁(CV2)が、前記気体燃料の供給源(19B)から、冷却反応剤の前記第2の供給流れ(FF2)を受け入れ、
前記高温のシェル側流体が、前記復熱器または再生器(5)の前記出口(6)から受け入れられる空気であり、
前記2つの熱交換システムのうちの前記第1の方からの前記第1の混合流(CF1)と、前記2つの熱交換システムのうちの前記第2の方からの前記第1の混合流(CF1)とが、前記装入物または溶融ガラスを加熱するように熱を生成するために、前記第1の燃焼器(23A)において燃焼され、
前記2つの熱交換システムのうちの前記第1の方からの前記第2の混合流(CF2)と、前記2つの熱交換システムのうちの前記第2の方からの前記第2の混合流(CF2)とが、前記装入物または溶融ガラスを加熱するように熱を生成するために、前記第2の燃焼器(23B)において燃焼される、事前加熱された1つまたは複数の反応剤を利用するガラス炉。
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